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一鋁合金材料特性和焊接特點

1鋁合金與氧的親和力很強鋁與氧的親和力比較強，極易與氧結(jié)合生成致密而結(jié)實的氧化鋁薄膜，厚度約為0.1μm，熔點高達2050℃，且密度很大，約為鋁的1.4倍。在焊接過程中，氧化鋁薄膜嚴重阻礙金屬之間的結(jié)合，形成夾渣。同時氧化膜還會吸附水分，焊接時會促使焊縫形成氣孔。這些缺陷，都會降低焊接接頭的性能。為了保證焊接質(zhì)量，焊前必須嚴格清理焊件表面的氧化物，同時防止在焊接過程中再次氧化。焊接時，一般采用直流反接氣體保護焊，利用陰極清理來有效清理表面氧化膜，同時保護氣體并對其實施保護。

2鋁合金的導熱率和比熱大鋁及鋁合金的導熱系數(shù)、比熱容都很大，在焊接過程中大量的熱能被迅速傳導到金屬內(nèi)部，為了獲得高質(zhì)量的焊接接頭，必須采用能量集中、功率大的熱源在較短時間內(nèi)以精確實施焊接。特別是對于8mm及以上厚板，焊接前需采用預熱等工藝措施。

3鋁合金部件焊接時容易形成氣孔鋁及鋁合金焊接時極易產(chǎn)生氣孔，尤其是純鋁和防銹鋁的焊接。焊接時產(chǎn)生的氣孔主要是氫氣孔，而氫氣的來源，主要是弧柱氣氛中的水分、焊接材料及母材所吸附的水分。焊接時，液體熔池在高溫下溶入大量氣體，在凝固時，氣體溶解度急劇下降，在焊后冷卻凝固過程中來不及析出，而聚集在焊縫中形成氣孔。

二鋁合金焊接方法的選擇

1焊接方法選擇需要考慮的因素

1）根據(jù)焊接車間和焊接場地的可能性和焊接足夠移動距離來選擇焊接設備及方法；

2）焊接后零件的性能是否滿足使用要求來選擇焊接方法：如焊縫強度、沖擊韌性、疲勞強度和抗腐蝕性能等；

3）焊接加熱是否允許對焊縫附近的基體材料產(chǎn)生軟化；

4）焊接方法是否滿足焊縫的成形性要求；

5）焊接件的用途和工作環(huán)境以及焊接接頭設計等。

2大截面鋁合金焊接常用的焊接方法惰性氣體保護焊(TIG與MIG)是應用最廣泛的鋁及鋁合金熔焊方法。

1)裝夾固定在大型截面鋁型材焊接時，由于鋁合金的熱導率比較大，必須采用較大的熱輸入，焊接時很容易發(fā)生變形，這是鋁合金焊接時要非常注意的問題。這里主要采用反變形法來控制變形。具體實施過程為：在選用合理的焊接順序的同時，預先將具有插接口的工件拼接完好，并給工件施加反變形的力，裝夾固定。從而達到焊后表光滑并能夠恰好消除變形的措施。

2)焊前清理焊接前應對母材接頭處的表面氧化物及其它油污等附著物進行打磨清理，并進行點焊固定。清理的方法一般采用有機溶劑進行表面去污，同時采用電動鋼絲刷去除表面氧化物。選取有代表性的點進行點焊固定，同時為了焊縫美觀，要及時打磨焊點。

3)焊接工藝規(guī)范焊條或焊絲一般在母材種類、板厚以及性能等要求的基礎上，選用能夠保證良好焊接質(zhì)量的焊接材料。焊接電流和焊接速度根據(jù)焊接成型要求設定。焊縫坡口一般為對接接頭。為了消除水汽并達到理想的熔深，選取合適的焊前預熱溫度。

三結(jié)語

鋁合金車體是高速列車輕量化發(fā)展的未來發(fā)展方向，而鋁合金的焊接是車體結(jié)構(gòu)的關鍵技術(shù)。所以，研究鋁合金的焊接具有非常重要的現(xiàn)實意義。鋁合金車體的組焊，在實際焊接生產(chǎn)中還存在大量的技術(shù)難題。研究鋁合金的焊接對于提高高速列車制造能力具有很大幫助。

作者：寇艷軍單位：遼寧機電職業(yè)技術(shù)學院